高分辨率星载SAR系统建模与仿真技术

本书在介绍星载SAR发展历程和SAR原理的基础上，解析了星载SAR的空间几何关系，建立了多模式星载SAR回波信号的数学模型，系统构建了涵盖卫星平台、雷达载荷、大气传输链路、地面成像处理等在内的全链路仿真模型，详细阐述了全链路各环节对雷达系统成像性能的影响。 本书合理吸收了作者及其所在单位相关工作的系列研究成果和工程实践经验，既可作为高等院校相关专业的本科生、研究生的教学参考书，也可作为从事雷达探测、微波遥感等相关领域的科研人员的参考用书。

第1章 概论
1.1 SAR简介
1.2 星载SAR的发展概况
1.2.1 美国的SAR卫星
1.2.2 俄罗斯的SAR卫星
1.2.3 欧洲的SAR卫星
1.2.4 其他国家的雷达卫星
1.3 星载SAR仿真技术的发展概况
1.3.1 星载SAR仿真技术的发展现状
1.3.2 星载SAR仿真技术的分类
第2章 SAR原理
2.1 线性调频信号脉冲压缩
2.1.1 线性调频信号
2.1.2 脉冲压缩原理
2.2 合成孔径的概念
2.3 SAR的工作原理
2.3.1 距离向脉冲压缩处理
2.3.2 方位向合成孔径处理
2.3.3 模糊效应
2.4 星载SAR与机载SAR的区别
2.4.1 模糊效应的约束
2.4.2 成像处理的约束
第3章 星载SAR空间几何关系
3.1 星载SAR动力学方程
3.1.1 星载SAR轨道方程
3.1.2 轨道要素与位置、速度及加速度的关系
3.2 星载SAR空间几何模型
3.2.1 坐标系定义
3.2.2 坐标系转换关系
3.3 星载SAR等效距离模型
3.3.1 星载SAR的多普勒参数
3.3.2 常用等效距离模型
第4章 星载SAR回波信号仿真
4.1 星载SAR系统工作模式分析
4.1.1 条带工作模式
4.1.2 聚束工作模式
4.1.3 滑动聚束工作模式
4.1.4 TOPSAR工作模式
4.1.5 4种工作模式对比分析
4.2 星载SAR回波信号数学模型
4.2.1 多模式星载SAR回波信号的数学模型
4.2.2 星载SAR回波信号频谱分析
4.3 星载SAR回波信号仿真模型
4.3.1 基于回波生成过程的星载SAR回波信号仿真方法
4.3.2 基于成像处理逆过程的星载SAR回波信号仿真方法
4.4 模糊区域目标回波信号仿真
4.4.1 模糊区域的定位
4.4.2 模糊区域回波信号仿真处理
4.5 三维场景目标回波信号仿真
4.5.1 数字高程的分形插值
4.5.2 三维场景散射建模
4.5.3 目标场景遮挡效应
第5章 信息传输链路仿真
5.1 卫星平台特性仿真
5.1.1 平台运动特性仿真
5.1.2 平台姿态特性仿真
5.2 有效载荷特性仿真
5.2.1 有效载荷特性影响分析
5.2.2 有效载荷特性仿真建模
5.3 天线系统特性仿真
5.3.1 天线系统特性建模分析
5.3.2 天线系统特性仿真建模
5.4 大气传输特性仿真
5.4.1 电离层传输特性仿真
5.4.2 对流层传输特性仿真
第6章 星载SAR成像仿真
6.1 星载SAR成像处理模型
6.2 成像处理算法的分类
6.2.1 时域成像处理算法
6.2.2 距离多普勒域成像处理算法
6.2.3 多变换频域成像处理算法
6.2.4 二维频域成像处理算法
6.2.5 极坐标域成像算法
6.3 基于三步聚焦的一体化成像处理方法
6.3.1 基于三步聚焦的成像处理策略
6.3.2 基于高阶距离模型的高分辨率星载SAR成像处理方法
6.3.3 计算机仿真分析
6.4 多普勒参数获取方法
6.4.1 多普勒参数估算方法
6.4.2 多普勒参数估计方法
第7章 星载SAR图像质量评估
7.1 星载SAR图像质量指标
7.1.1 图像几何质量指标
7.1.2 图像辐射质量指标
7.1.3 图像相位质量指标
7.2 图像质量评估指标
7.2.1 点目标图像质量评估指标
7.2.2 面目标图像质量评估指标
7.2.3 基于点／面目标评估指标的其他计算指标
7.3 星载SAR图像质量指标评估方法
7.3.1 基于点目标的图像质量指标评估方法
7.3.2 基于面目标的图像质量指标评估方法
7.4 星载SAR图像质量评估软件设计与实现
7.4.1 基本方案设计
7.4.2 星载SAR图像数据与可视化
7.4.3 星载SAR图像质量指标计算与实现
参考文献